祖母绿的矿物学名称是绿柱石，属绿柱石族，六方晶系，铍铝硅酸盐矿物，化学式为Be₃Al₂（Si₂O₆）₃，含有铬（Cr）、铁（Fe）、钛（Ti）、钒（V）等微量元素。断口玻璃光泽至树脂光泽。一轴晶，负光性。折射率1.577～1.583（±0.017）。莫氏硬度7.5～8。密度2.67～2.90克/厘米³，通常为2.72克/厘米³。祖母绿呈翠绿色（图1），图1　祖母绿晶体可略带黄或蓝色色调，主要致色元素为Cr，质量分数在0.3%～1.0%，次要致色元素为V，其他元素如二价铁离子致色的浅绿色、浅黄绿色、暗绿色等绿柱石不能称为祖母绿，而只能叫绿色绿柱石。根据祖母绿的特殊光学效应和特殊现象，祖母绿还有祖母绿猫眼、星光祖母绿和达碧兹3个特殊品种。

祖母绿的相似品种有铬透辉石、铬钒钙铝榴石、翠榴石、绿色碧玺、绿色萤石、绿色磷灰石、翡翠、玻璃、人造钇铝榴石、合成尖晶石等。可以依据折射率、密度、光性特征及内部特征等进行鉴别。

图2　祖母绿琢型

质量好的祖母绿一般磨成四边形阶梯状，并磨去四角，称为祖母绿琢型切工（图2、图3）。这种切工可将祖母绿的绿色更好地体现出来，也可降低偶然碰撞使晶体受损的可能性。质量差或裂隙较多的祖母绿一般切磨成弧面或圆珠。

对祖母绿优化处图3　具典型琢型的祖母绿戒指理的方法主要有染色、充填和覆膜处理。染色采用化学颜料将色浅的祖母绿或无色绿柱石染成深绿色，放大检查可见绿色颜料多在裂隙间或表面凹陷处富集，无明显多色性。充填包括浸无色油、蜡、树脂等，祖母绿浸无色油在市场上非常普遍，不改变祖母绿的颜色，但可以起到掩蔽裂隙，增强亮度和透明度的效果，已得到珠宝界和消费者的认可。通过放大检查、紫外荧光特征、热针、红外光谱等方法可以进行鉴定。经过覆膜处理的祖母绿放大检查可见膜层光泽异常，或有局部薄膜脱落现象，折射率可见异常，红外光谱和拉曼光谱测试可见膜层特征峰。

祖母绿的合成主要有助熔剂法和水热法两种（图4），图4　水热法合成祖母绿商贸中常以合成祖母绿的厂商、产地或方法为品名出现，如查塔姆合成祖母绿、俄罗斯水热法合成祖母绿等。依据内部特征和红外光谱特征可以对合成祖母绿进行鉴定。

哥伦比亚是世界上最大的优质祖母绿供应地，产量丰富，色泽优美，出产的祖母绿一度约占全球产量的80%。随着巴西等地祖母绿的发现，哥伦比亚祖母绿所占的市场比重有所降低，但仍占世界的35%左右。巴西祖母绿的产量仅次于哥伦比亚，颗粒相对较大，但大多数品质较差，色泽较淡且透明度不好，优质祖母绿的产量仅占其总产量的5%～10%。非洲南部赞比亚、津巴布韦和南非是祖母绿的另一重要产区，占全球总产量的20%。非洲祖母绿的品质介于哥伦比亚和巴西祖母绿之间，其中津巴布韦所产的祖母绿质量较高，具有靓丽的色彩，但粒度较小。除了上述产地外，马达加斯加、印度、巴基斯坦、阿富汗、俄罗斯及其他一些国家和地区也有祖母绿产出。中国仅在云南和新疆发现有祖母绿资源，但品质较差，色泽淡，多呈浅绿色，极少数呈浓绿色但透明度不高。